ナノ粒子の物性の違いが角層作用過程におけるナノ粒子と角層の相互作用に与える影響の検討 ─放射光 X 線を用いたアプローチ─
静岡県立大学薬学部臨床薬剤学分野

内野智信

We have developed drug loaded nanoparticle formulations for the improvement of drug permeation across the skin.
Recently, we have investigated drug permeation mechanism across the skin by synchrotron X-ray diffraction. In this study,
phospholipid nanoparticles (PNs) containing vitamin C, 3-O-cetyl ascorbic acid (VCCE) were examined. Tocopherol acetate(TA) and sodium cholate (SC) were also loaded in PN formulations as model drug and charge inducer at a molar ratio of
20/80/5/6 (VCCE/Soya PC/SC/TA). Glycerol (GL) or diglycerol (DG) were also added to improve the skin accumulation of
TA. Three TA loaded PNs (TA-PNs) were evaluated using a dynamic light scattering, Nuclear Magnetic Resonance (NMR),
Transmission Electron Microscope (TEM), skin accumulation test for TA, and small-angle X-ray diffraction (SAXD) analysis.
TA-PN formulations (150 nm) were stable for two weeks and they encapsulated 1.8 mg/mL of TA. TEM and SAXD analysis
revealed that the nanoparticles formed a spherical multilayer structure. 1H-NMR spectra indicated that GL and DG enhanced
the proton mobility of choline groups of soya PC molecules located on the membrane surface of TA-PNs. TA accumulationin the dermis was increased by adding GL and DG. SAXD analysis revealed that GL and DG promoted the formation of newlamellar structures on the stratum corneum, which contributed to improving the skin accumulation of TA.

1. 緒

言

薬物が角層を浸透する場合、薬物は細胞間脂質間の分配を繰り返しながら浸透していく（細胞ルート）のではなく、細胞間隙を浸透している（細胞間隙ルート）と考えられている。
これまでにこの角層のバリア能を効率的に突破する手法の一つとして、
100 nm 程度の粒子径をもったナノ粒
子に薬物を封入することにより、封入された薬物の皮膚浸透性を向上させる
検討が多数行われているが 1 - 3）、薬物
皮膚浸透性メカニズムの詳細は未だ議論の最中である 4）。
本研究の最終的な目的は、薬物輸送担体として有効性があるといわれておFig. 1

Structure of stratum corneum and drug permeation route

り、一方において角層に浸透するかどうかに関する議論の角層の細胞間脂質は、主としてセラミド、脂肪酸、コレあるナノ粒子が角層に作用する際に角層構造にどのようなステロールからなり、自己組織化により規則性をもつラ

影響を与えているかについて、放射光を用いた小角広角 X

メラ構造を形成する。そのラメラ構造には周期が 13 nm の線散乱の時間変化測定により明らかにし、皮膚浸透性機構、

長周期ラメラ構造と 6 nm の短周期ラメラ構造が存在する。

さらに有効性を解明し、この分野の発展に資することであ

また、炭化水素の充填構造（ラテラル構造）として、六方晶る。

（格子定数 0 . 42 nm）と直方晶（格子定数 0 . 42 nm、0 . 37 nm）
Investigation of the effect of differences inphysical properties of nanoparticles on theinteraction between nanoparticles and thestratum corneum using X-ray diffraction
Tomonobu Uchino
Department of Clinical Pharmaceutics,
School of Pharmaceutical Sciences,
University of Shizuoka

が報告されている 5）。
これまでに我々は、二重層構造をもったベシクルをヒト角層に作用させた後の X 線散乱の時間変化測定を行ったと
ころ、ナノ粒子は角層の細胞間脂質の短周期ラメラ構造と相互作用しており、角層浸透過程においてそれらの構造を乱すこと、ナノ粒子の弾力性が高いほうが短周期ラメラ構
造の周期を伸長させる効果が大きいことを報告した 6）。封− 14 −

ナノ粒子の物性の違いが角層作用過程におけるナノ粒子と角層の相互作用に与える影響の検討

入薬物の皮膚浸透性を改善するナノ粒子は、弾力性は同程

─放射光 X 線を用いたアプローチ─

たものを用いた。

度でも、用いる界面活性剤の物性により薬物の浸透性が異なることが明らかにされている 3）。これは、ナノ粒子の構

２．３．TA-PNs の形状観察

成成分によってナノ粒子が角層を浸透する過程におけるナ

各 TA-PNs の形状の観察を目的に、ネガティブ染色法

ノ粒子と角層の相互作用が異なることに由来すると推察さ

にて透過電子顕微鏡（TEM）（HT- 7700 , 日立製作所）観察

れるが、その詳細は明らかとなっていない。

を行った。各TA-PNsをフォルムバール膜貼付メッシュ（日

そこで本申請では、引き続き放射光 X 線の時間変化測新 EM 株式会社）に 5 µL 滴下し、5 分間静置後水分を拭き定を用い、ナノ粒子の物性の違いが角層作用過程におけ取り、次に 1 % モリブデン酸アンモニウム溶液を 5 µL 滴下るナノ粒子と角層の相互作用に与える影響の検討を行う

し、1 分間静置したのち 1 時間乾燥した後、TEM を用いことを目的の中心として研究を行った。本報告書において観察を行った。観察時の加速電圧は 80 kV とした。

ては、ビタミン C 誘導体膜であるビタミン C セチルエーテからなるリン脂質ナノ粒子（phospholipid nanoparticles:

２．４．TA-PNs の平均粒子径、PDI、ゼータ電位の測定

PNs）の構成成分として配合し、ビタミン E 誘導体である

各TA-PNsの平均粒子径、PDI、ゼータ電位は、Zetasizer

トコフェロールアセテート（TA）を封入薬物に用いたナノNano ZX（Malvern Instruments Ltd.）を用いて動的光散粒子、その粒子にグリセロール（GL）およびジグリセロー

乱法（dynamic light scattering：DLS）により調製から 2 週ル（DG）粒子を添加した PNs を角層に作用させた事例につ間後に測定した。全ての製剤は、0 . 1 % EDTA- 2 Na 含有

いて報告する。なお、報告する PNs の物性の違いを明確

50 mM クエン酸緩衝液（pH 5 . 0）を用いて 50 倍希釈した後、にするために、一部放射光 X 線回折測定以外のデータを紹測定を行った。ゼータ電位は同一の機器を用いてレーザー

介させていただくことをご容赦頂きたい。

ドップラー電気泳動法により測定した。

ル（VCCE）と大豆由来のホスファチジルコリン（Soya PC）

２．方
２．
１．試

法

２．５．TA 封入率の決定

料

各 TA-PNs に 封 入 さ れ て い る VCCE お よ び TA の 封

ビ タ ミ ン C 誘 導 体 で あ る VCCE は 日 光 ケ ミ カ ル ズ 株

入 率 の 測 定 に は、0 . 1 mL 用 の Slide-A-LyzerTM MINI

式会社より供与された。ビタミン E 誘導体である TA は

Dialysis Device（カットオフサイズ：2000 , Thermo Fisher

Sigma-Aldrich より購入した。膜の構成成分として用いた

Scientific Inc.）を用いた。透析膜上部に各 TA-PNs を充填

Soya PC は，Lipoid GmbH（Ludwigshafen，Germany）よした。各 TA-PNs の透析液はそれぞれの製剤の再分散溶り供与された。電荷誘起剤として用いた Sodium cholate

液 4 . 2 mL を 5 mL のポリプロピレンチューブに充填し、先（MW 431）は、和光純薬工業株式会社（Tokyo, Japan）よりの製剤を充填した Slide-A-LyzerTM MINI Dialysis Device

購入した。ポリオールである GL および DG は、阪本薬品をセットし、室温で 2 時間透析処理を行った。透析後の工業株式会社（Osaka, Japan）より供与された。その他の試それぞれの溶液に含有している VCCE および TA を下記の薬は、特級品を用いた。

HPLC 法により定量した。VCCE および TA の封入率は透析後薬物量（the amount of drugs after dialysis）および透２．
２．TA- PNs の調製方法

析前薬物量（the amount of drugs before dialysis）を用い

TA-PNs は、これまでの我々が用いてきた手法を改変
し

2 , 3 , 7）

、薄膜法により調製した。あらかじめ調製した

VCCE、Soya PC、SC、TA の エ タ ノ ー ル 溶 液 を VCCE/て、次式により算出した：
薬物封入率 EE% =Soya PC/Sodium cholate/TA の モ ル 比 が 20 / 80 / 5 / 6 になるよう混合した後、ロータリーエバポレーターを用い

the amount of drugs after dialysis
the amount of drugs before dialysis

× 100

1

２．６． H-NMR 測定て減圧下、40 ℃で有機溶媒を除去した。得られた薄膜に

各 TA-PNs の 1 H-NMR は、JEOL ECA- 500（日本電子

0 . 1 % EDTA- 2 Na 含有 50 mM クエン酸緩衝液（pH 5 . 0）を株式会社）を用いて、共鳴周波数 500 MHz で測定した。全

加えてバス型ソニケーターを用いて超音波処理を 5 分間行ての測定は、ヒトの平均的な皮膚表面温度と同様の 32 ℃

い、薄膜を懸濁させた後、Extruder を用いて懸濁液を孔で行った。Relaxation delay は 5 秒、積算は 100 回で測定

径 100 nm のポリカーボネートフィルターから押し出す操した。Data point は 16384 とした。試料調製は２．２．の作を 10 回行い、TA-PNs を調製した。GL および DG を添方法に準じて行い、再分散溶液には軽水の代わりに重水を加する場合は、再分散溶媒として 0 . 1 % EDTA- 2 Na 含有

使用した。

50 mM クエン酸緩衝液（pH 5 . 0）にそれぞれを 30 % 添加し− 15 −

コスメトロジー研究報告 Vol. 28, 2020

２．７．TAの in vitro 皮膚浸透性試験および皮膚貯留性試験
In vitro 皮 膚 浸 透 試 験 に は ユ カ タ ン マ イ ク ロ ピ ッ グ（YMP）を用いた、YMP 皮膚膜は角層側をドナー側、真皮側をレシーバー側となるようにしてフランツ拡散セル（有効拡散面積：0 . 38 cm 2）に装着した。ドナーコンパー
トメントに各製剤 500 µL を適用し、レシーバー溶液として 30 % エ タ ノ ー ル 含 有 PBS（pH 7 . 4）5 . 0 mL を 使 用 した。試験中、レシーバー溶液はスターラーで連続的に撹拌し、恒温送水ポンプを用いて温度を 37 ℃に保った。皮膚に製剤を適用した後、ドナーコンパートメントをパラフ
ィルムで覆い、閉塞（occlusive）条件にした。皮膚透過性試験では、0、1、2、4、6、24 時間ごとにレシーバー相より 200 µL 溶液を採取し、採取後に同量のリザーバー溶液を補充した。貯留性試験では、24 時間後の適用部位の皮膚（0 . 38 cm 2）を使用した。実験後に皮膚上の適用製剤を十分にふき取った後、皮膚をスライドグラスに挟み、60 ℃

Fig. 2 Schematic image of sample measurement using
solution cellで 12 分間加温し、表皮と真皮に分離した 8）。表皮と真皮
測定は、八田らの開発した「溶液セル」を使用した 9）（Fig.

をそれぞれチューブに入れ、内部標準物質を含むエタノール溶液（Ergocalciferol 5 µg/mL）を 1 . 0 mL 加えた。その後、

2）。

ホ モ ジ ナ イ ザ ー（IKA ULTRA-TURRAX T 10，IKA

TA-PNs の処方の X 線回折測定の場合には、製剤を溶液

ジャパン株式会社）を用いてホモジナイズし、10000 rpm

セル内に注入し、TA-PNs の X 線スペクトルの測定を行っで 10 min 遠 心 分 離 を 行 い、 上 清 を 採 取 後 フ ィ ル タ ーた。サンプルの X 線の露光時間は 5 秒とした。

®

（TORAST Disc SyringeFilter，疎水性 PTEE メンブレン，

TA-PNs と角層の相互作用解析の場合、溶液セルの中央

直径 13 mm，孔径 0 . 45 µm）でろ過し、HPLC を用いて TA

部に約 1 × 2cmの高水和（78.8% w/w）
または低水和（22.3%

量を測定した。

w/w）のヘアレスマウス角層（数 mg）を充てん後、X 線回折装置にセットした後、シリンジ部分に処方溶液を作用さ

２．
８．HPLC によるVCCE および TAの定量

せ、適用から 30 分後までは 1 . 5 分ごと、30 分後から 123

HPLC システムは、ポンプ（LC- 20 AD，島津製作所）、

分後までは 3 分ごと X 線を測定し、製剤適用後の経過時間

オートインジェクター（SIL- 20 AC，島津製作所）、UV 検に伴った角層および、ベシクルの構造変化を測定した。サ

出器（SPD- 20 A，島津製作所）、解析システム（CBM- 20 A，ンプルの X 線の露光時間は 5 秒とした。なお、Fig. 8（c）

島津製作所）から構成されているものを使用した。カラムおよび（d）では、得られたプロファイルの S= 0 . 1 nm- 1 のピ

は TSK-gel ODS- 100 Z 3 µm（100 × 2 . 0 mm， 東 ソ ー 株ークから、積分強度および半値幅を算出し、サンプル適用

式会社）、ガードカラムは TSK-gel guardgel ODS- 100 Z

後の経過時間に対してプロットした。

3 µm（10 × 2 . 0 mm，東ソー株式会社）を使用した。移動

３．結果および考察

相は、メタノール（0 . 1 % トリフルオロ酢酸）：水（0 . 1 % ト
リフルオロ酢酸）を 97：3（v/v）の比率で用いた。流速は３.１．TA-PNs のキャラクタリゼーション

0 . 2 mL/min、UV 波長は 285 nm と設定し、カラム温度はTable 1 に調製した 3 種類のTA-PNsの粒子特性を示した。

40 ℃とした。この条件における TA の保持時間は 10 min

調製した TA-PNs の平均粒子径は 105 . 1 ～ 131 . 6 nm で、であった。内部標準物質として Ergocalciferol（測定波長

PDI は 0 . 13 以下の値であったことから、調製したナノ粒

245 nm）
を用い、内部標準法により TA の濃度を算出した。

子は均一な分散系として存在することが示された。また、調製した各製剤のゼータ電位は−0 . 04 ～ 0 . 22 mV と、絶２．９．放射光 X 線回折測定

対値は小さいが調製直後と調製から 2 週間後の間に変化は

測定は、兵庫県の大型放射光施設「SPring- 8」のビーム

なく、安定な粒子として存在することが示された。各 TA-

ライン BL 40 B 2（構造生物学）を使用した。X 線回折プロ

PNsのTA封入率は 94.0～95.9%と高値を示した。このこと

ファイルは、30 cm×30 cm のイメージングプレートを使から、PNs 中に薬物を十分に封入できたことが確認され用した。

た。また、ポリオール未添加の系とくらべると、GL や DG

− 16 −

ナノ粒子の物性の違いが角層作用過程におけるナノ粒子と角層の相互作用に与える影響の検討

─放射光 X 線を用いたアプローチ─

添加に伴い平均粒子径が小さくなっていた。このことから、ことが確認でき、Fig. 4 で示した SAX 測定の結果も TEM

ポリオールは TA-PNs の粒子径に影響を与えているものの結果と一致していた。また、観察した粒子の粒子径は、と推察された。

動的光散乱法で測定した結果とほぼ一致していた。次に、Fig. 3 に調製した TA-PNs の TEM 写真、Fig. 4 にそれついて検討するため、各 TA-PNs の 1 H-NMR スペクトルらの SAX 測定の結果を示した。
Fig. 3 の結果から、粒子は球状の多重層構造をしている
Table 1

Fig. 3

Table 1 で示したポリオールが各 TA-PNs に与える影響に測定を行った。その結果を Fig. 5 に示した。

Particle characterization of TA-PNs formulation（n=3）

TEM images for (a) TA-PNs, (b) GL containing TA-PNs, (c) DG containing TA-PNs.

Fig. 4 Small angle X-ray diffraction（SAXD）p rofiles of (a) TA-PNs, (b) GL-containing TA-PNs,
and (c) DG-containing TA-PNs− 17 −

コスメトロジー研究報告 Vol. 28, 2020

Soya PCのCD 3 OD各溶液のNMRスペクトルの結果から、PNs とはメチル基のプロトンの運動性に違いがあることが3 . 2 ppm のシグナルは Soya PC のコリン基の末端のメチル認められた。また、DG 添加 TA-PNs は GL 添加 TA-PNs

基のプロトン由来であるものと帰属された。各製剤でコリにくらべピーク強度が強く、DG の方が GL にくらべ、メン基の末端のメチル基のプロトンのケミカルシフトは異なチル基のプロトンに与える影響が強いことが推察された。

っており、GL 添加 TA-PNs および DG 添加 TA-PNs では
シグナルがシャープになっていることが観察され、TA-以上の結果から、TA-PNs の脂質膜表面で起こっている現象の模式図を Fig. 6 に示した。
Fig. 6 に示したように、GL および DG 分子は TA-PNs の膜表面において Soya PC の O-P 基と相互作用することにより、コリン基の端末のメチル基の運動性を高め、脂質膜表面の流動性を向上させることが推察され、またその効果
は DG で特に強いことが推察された。
以上 Table 1 および Fig. 3 ～ 6 の結果から、調製した 3
種の TA-PNs の物性はそれぞれ異なるものと推察された。

３. ２．各TA-PNsからのTAのYMP皮膚貯留性評価
各製剤適用から 0、1、2、4、6、24 時間後の各レシーバ
ー相の TA の濃度を HPLC によって測定したところ、全てのサンプルにおいて TA は検出されなかった。このことか
ら、TA は脂溶性が高いため、24 時間では皮膚透過が起こ
りにくいことが推察された。次に、皮膚重量で補正した適用 24 時間後の TA の真皮および表皮における皮膚貯留量を測定した。その結果を Fig. 7 に示した。
Fig. 7 の結果から、TA の表皮への貯留量については各製剤間で有意差は見られなかった。しかし真皮への貯留量については、対照群に対し、GL 添加 TA-PNs および DG
添加 TA-PNs で有意差が見られたのに加え、TA-PNs と
DG 添加 TA-PNs の間にも有意差が見られた。このことから、TA-PNs への DG の添加により、封入薬物である TA

Fig. 5 1H NMR spectra of methyl region in (a) Soya PC
CD 3OD solution, (b) TA-PNs, (c) GL containing TA-PNs
and (d) DG containing TA-PNs.

Fig. 6 Speculated interaction between GL or DG and PC
molecules in TA-PNs formulations− 18 −

ナノ粒子の物性の違いが角層作用過程におけるナノ粒子と角層の相互作用に与える影響の検討

─放射光 X 線を用いたアプローチ─

膚に適用した際、処方中の水分の蒸発に伴ってベシクル構造がラメラ構造に変化することを報告している 3）。今回の事例は溶液セル中での実験であり、製剤適用後の水分の蒸発は伴わないものの各 TA-PNs をヘアレスマウス角層に作用させることによって角層上で多重層のベシクル構造がラメラ構造へ変化しているものと推察された。Fig. 8 ⒞および ⒟ における赤矢印で示した S= 0 . 10 nm- 1 付近の積分強度および半値幅の時間経過に伴う変化を、Fig. 9 に示した。
Fig. 9 ⒜ に示したように、積分強度については、123 分
後のピーク強度は DG 添加 TA-PNs では GL 添加 TA-PNsに比べ、約 2 倍となっていた。このことから、角層と製剤の接触面が DG 添加 TA-PNs では GL 添加 TA-PNs にくらFig. 7 TA amount in the epidermis and dermis of YMP skinafter 24h of permeation study.（ mean＋S.D.（ n= 6），*p<0.05）

べ約 2 倍の広さになっていることが推察された。半値幅についてはどちらの製剤においても時間経過に伴う変化が見られなかった。このことから、角層上での製剤の積層の高さには差がないことが推察された。

の皮膚貯留性を向上させることが可能となった。Pham ら
は、GL を角層に作用させた場合、角層の細胞間脂質と角Fig. 10 にヘアレスマウス角層に各処方適用後の広角 X
線の時間変化測定の結果を示した。

層細胞の両方に作用し、それぞれの構成成分の運動性を上Fig. 10 ⒜ においては、炭化水素の充填構造（ラテラル構

昇させることで、薬物の皮膚浸透性を向上させることを報造）として、S= 2 . 4 nm- 1 および 2 . 7 nm- 1 に六方晶（格子定告している 10）。DG に関しては、そのような報告はされて数 0 . 42 nm）と直方晶（格子定数 0 . 42 nm、0 . 37 nm）に由来

いないが、DG は GL のダイマーであることから、類似のするピークが観察された。各 TA-PNs を角層に適用した効果があるものと推察され、その効果は GL よりも強いも

場合、報告されている溶液セル中に処方が満たされることのと示唆された。

によってベースラインの上昇が認められたものの、ピーク
位置や半値幅に変化は認められなかった。よって、これら

３. ３． 放 射 光 X 線を用いた角層 浸 透 過 程におけるTA-PNsと角層の相互作用評価の TA-PNs は、ラテラル構造に影響を与えないことが推Fig. 8 にヘアレスマウス角層およびヘアレスマウス角層状態の影響について検討するために、低水和量ヘアレスマに各 TA-PNs を適用した後の SAX の時間変化測定の結果

ウスの角層を溶液セルに装着し、Fig. 8 と同様の実験を行を示した。

った。その結果を Fig. 11 に示した。

察された。次に、TA の真皮への貯留に及ぼす角層の水和Fig. 8 ⒜に示したように、◆で示した位置に、13 . 6 nm

しかし、高水和された角層に GL および DG 添加 TA-の格子間隔をもつ長周期ラメラ構造の 1 ～ 5 次反射のピー

PNs で見られたベシクルからラメラ構造への転移は観察さクが観察された。各 TA-PNs を強水和角層に適用した際れなかった。このことから、Fig. 8 で見られた積層には角の SAX 測定の結果を、Fig. 8 ⒝ ～ ⒟に示した。いずれの層表面の水分子が関与しているものと推察された。さらに、-1製剤を適用した際にも、青の矢印で示した S= 0 . 16 nm 付

Fig. 12 に TA を封入していない各 PNs をヘアレスマウス角

近のピーク強度が時間経過とともに減少していることが認層に作用させた結果を示した。

められたが、この領域は長周期および短周期ラメラ構造に

いずれの系においても、ベシクルからラメラ層への相転由来するピーク、そして赤で示した処方由来のピークがオ移は観察されなかった。以上 Fig. 8 ~ 12 の結果から、TA-ーバーラップしているため、変化の解析は不可能であっ

PNs のベシクル構造からラメラ構造への構造変化は角層上-1た。次に、緑の矢印で示した S= 0 . 31 nm 付近に長周期ラの水分と TA の浸透が関与しているものと推察され、Fig.

メラ構造の 4 次反射に由来するピークが認められた。また、

13 に示したような TA の角層への浸透メカニズムが推察-1

製剤適用後に赤矢印で示した S= 0 . 10 nm 付近では、時された。

間経過に伴いピーク強度の上昇が見られた。特に GL 添加

角層サンプルは水分含量が 25 %（w/w）で水和されるこ

TA-PNs および DG 添加 TA-PNs ではその作用が強く、新とが報告されていることから、Fig. 8 の高水和量の角層表

たなピークが出現していた。我々は、これまでに sucrose-

面では多量の自由水が存在しているものと考えられる。よlaurate ester を基盤としたベシクルを非閉塞系で YMP 皮って、ベシクルが角層上に接触すると、角層上の自由水と− 19 −

コスメトロジー研究報告 Vol. 28, 2020

Fig. 8 SAXD profile by hairless mouse stratum corneum (a) and change in the SAX profiles after application of (b) TAPNs, (c) GL containing TA-PNs and (d) DG containing TA-PNs for the strongly hydrated hairless mouse stratum
corneum. Black and red line showed stratum corneum and each formulation, respectively. The change from dark blue togreen indicate that of the SAX profile from 0 to 123 min.
Red allow in Fig. 8 (b), (c) and (d) shows the structure due to the new lamellar phase.

− 20 −

ナノ粒子の物性の違いが角層作用過程におけるナノ粒子と角層の相互作用に与える影響の検討

─放射光 X 線を用いたアプローチ─

Fig. 9 Change in the (a) integrated intensity, and (b) full width half maximum for the peak at S=0.10
nm-1 in the SAX profiles after GL containing TA-PNs（●）and DG containing TA-PNs（●）application.

Fig. 10 Wide angle X-ray Diffration(WAXD) profile by hairless mouse stratum corneum (a) andchange in the WAX profiles after application of (b) TA-PNs, (c) GL containing TA-PNs and (d) DG
containing TA-PNs for the strongly hydrated hairless mouse stratum corneum. The change fromdark blue to green indicate that of the SAX profile from 0 to 123 min.

− 21 −

コスメトロジー研究報告 Vol. 28, 2020

Fig. 11 Change in the SAXD profiles after application of (a) TA-PNs, (b) GL containing TA-PNs and (c) DG
containing TA-PNs for the weakly hydrated hairless mouse stratum corneum . Black and red line showed stratum
corneum and each formulation, respectively. The change from dark blue to green indicate that of the SAX profile
from 0 to 123 min.

Fig. 12 Change in the SAXD profiles by (a) TA-PNs, (b) GL containing TA-PNs and (c) DG containing TA-PNs forthe strongly hydrated hairless mouse stratum corneum. Black and red line showed stratum corneum and each
formulation, respectively. The change from dark blue to green indicate that of the SAX profile from 0 to 123 min.

− 22 −

ナノ粒子の物性の違いが角層作用過程におけるナノ粒子と角層の相互作用に与える影響の検討

─放射光 X 線を用いたアプローチ─

Fig. 13 Speculated mechanism for the effect of polyol in the TA-PNs formulationon the lamination forming (a) TA-PNs, (b) GL containing TA-PNs, (c) DG
containing TA-PNs.

の相互作用により、ベシクル構造からラメラ構造への構造変化が起こり、角層上に積層することで TA の浸透が起（引用文献）
1） Uchino T., Murata A., Miyazaki Y., Oka T., Kagawa

こるものと推察された。1 H-NMR の結果から、GL や DG
は TA-PNs の表面に存在し、脂質膜の流動性に変化を与Y., Chem Pharm Bull. 63, 334-340（2015）．
2） Uchino T., Lefeber F., Gooris G., Bouwstra J., Eur J
Pharm Biopharm. 86, 156-166（2014）．

えていることが明らかとなっている。そのため、ポリオ
ールはベシクル構造からラメラ構造への転移を促進する

3） Uchino T., Matsumoto Y., Murata A., Oka T., Miyazaki
Y., Kagawa Y., Int J Pharm. 464, 75-84（2014）．

効果があるものと推察された。また Fig. 7 の解析結果から、-1

S= 0 . 10 nm に出現したピーク強度が GL と DG で 2 倍とな

4） El Maghraby G. M. M., Williams A. C., Barry B. W., Journalっていたこと、TA の真皮への浸透量は DG 添加系の方がof Pharmacy and Pharmacology. 58, 415-429（2006）．

多かったことを考えると DG の方がベシクル構造からラメ

5） Ohta N., Ban S., Tanaka H., Nakata S., Hatta I., Chem
Phys Lipids. 123, 1-8（2003）．

ラ構造への促進効果が高いものと考えられ、このベシクルからラメラ構造への構造変化のしやすさが DG 添加系にお6） Uchino T., Hatta I., Miyazaki Y., Onai T., Yamazaki T.,
Sugiura F., Kagawa Y., Int J Pharm. 521, 222-231（2017）．

ける TA の皮膚浸透性向上の一助となっているものと推察

7） Uchino T., Lefeber F., Gooris G., Bouwstra J., Int J

された。

４．総

Pharm. 412, 142-147（2011）．

括8） Wester R. C., Christoffel J., Hartway T., Poblete N.,

以上一連の結果から、放射光 X 線を用いることにより物

Maibach H. I., Forsell J., Pharm Res. 15, 82-84（1998）．

性の異なる TA-PNs が TA の皮膚浸透を促進するメカニズ

9） Hatta I., Nakazawa H., Obata Y., Ohta N., Inoue K.,

ムを明らかにすることが可能となった。この一連の研究成Yagi N., Chem Phys Lipids. 163, 381-389（2010）．

果は、コスメトロジー研究の発展の一助となると考えられ

10）Pham Q. D., Björklund S., Engblom J., Topgaard D.,
Sparr E., Journal of Controlled Release. 232 , 175 - 187る。

（2016）．

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